以氮氣為稀釋氣的氧碘化學雷射器超音速氧碘混合噴管的製作方法
2023-10-09 13:01:54 1
專利名稱:以氮氣為稀釋氣的氧碘化學雷射器超音速氧碘混合噴管的製作方法
技術領域:
本發明涉及氧碘化學雷射器的超音速氧碘混合噴管,具體地說是一種以氮氣為稀釋氣的氧碘化學雷射器超音速氧碘混合噴管。
背景技術:
現有的氧碘化學雷射器(COIL)是以大量的氦氣作為稀釋氣。一方面,氦氣資源稀有,價格昂貴,使用成本較高,不利於氧碘化學雷射器在工業上的應用;另一方面,隨著氧碘化學雷射器的新型壓力恢復系統—低溫分子篩吸附泵的出現,以氦氣為稀釋氣的氧碘化學雷射器已經不能適應這種新型低溫分子篩吸附泵的應用,因為低溫分子篩吸附泵採用的沸石分子篩在低溫下只能有效地吸附氧氣(氧碘化學雷射器自身產生的氣體)和氮氣。
因此,如果氧碘化學雷射器能夠採用氮氣為稀釋氣或無稀釋氣,上述問題能夠得以解決。
發明內容
本發明的目的在於提供一種以氮氣為稀釋氣的氧碘化學雷射器超音速氧碘混合噴管。
本發明的目的是通過以下技術方案來實現的本發明在噴管亞音速段設有兩排碘噴口,其口徑為Φ0.5mm,兩排碘噴口之間的距離為2mm,兩排噴口與噴管喉道之間的平均距離X1為3~5mm;噴管出口設計馬赫數為2.2~2.8,對應的噴管每個單元喉道寬度X2為4~6mm、噴管出口的寬度X3為10~15mm。
其中所述兩排噴口與噴管喉道之間的平均距離X1的最佳值為4mm;噴管出口設計馬赫數的最佳值為2.5,對應的噴管每個單元喉道寬度X2的最佳值為5mm、噴管出口的寬度X3最佳值為13mm。
本發明的優點與積極效果為1.本發明通過對氧碘化學雷射器超音速噴管的全新設計,使得氮氣可以取代氦氣作為氧碘化學雷射器的稀釋氣,從而大大降低了氧碘化學雷射器的運行成本,有利於氧碘化學雷射器的工業應用。
2.本發明使得氧碘化學雷射器可以採用低溫分子篩吸附泵作為壓力恢復系統。
圖1為本發明單組噴管的幾何設計示意圖;圖2為本發明噴管亞音速段噴口的幾何排布示意圖;圖3為本發明噴管列陣示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明作進一步詳述。
如圖3所示,本發明的超音速氧碘混合噴管列陣式排列、組成噴管組件3,位於氧碘化學雷射器氧發生器與光腔4之間,將產生的出光粒子,經光腔4射出。對比於現有的以氦氣為稀釋氣的氧碘化學雷射器超音速氧碘混合噴管,通過縮短噴管亞音速段氧碘混合長度、提高噴管出口設計馬赫數,實現氧碘化學雷射器在以氮氣為稀釋氣的條件下,獲得與以氦氣為稀釋氣的氧碘化學雷射器大致相當的氧碘混合效率、增益介質小信號增益係數,從而獲得大致相當的化學效率。
實施例1如圖所示,在噴管亞音速段設有兩排碘噴口2,其口徑為Φ0.5mm,兩排碘噴口之間的距離為2mm,兩排噴口2與噴管喉道1之間的平均距離X1為3mm;噴管出口設計馬赫數為2.2,對應的噴管每個單元喉道寬度X2為4mm、噴管出口的寬度X3為10mm。
實施例2在噴管亞音速段設有兩排碘噴口2,其口徑為Φ0.5mm,兩排碘噴口之間的距離為2mm,兩排噴口2與噴管喉道1之間的平均距離X1為4mm;噴管出口設計馬赫數為2.5,對應的噴管每個單元喉道寬度X2為5mm、噴管出口的寬度X3為13mm。
實施例3在噴管亞音速段設有兩排碘噴口2,其口徑為Φ0.5mm,兩排碘噴口之間的距離為2mm,兩排噴口2與噴管喉道1之間的平均距離X1為5mm;噴管出口設計馬赫數為2.8,對應的噴管每個單元喉道寬度X2為6mm、噴管出口的寬度X3為15mm。
用與上述設計參數相對應的噴管的型線、幾何尺寸設計出的超音速氧碘混合噴管可採用氮氣為稀釋氣或無稀釋氣,還可採用低溫分子篩吸附泵作為壓力恢復系統。
權利要求
1.一種以氮氣為稀釋氣的氧碘化學雷射器超音速氧碘混合噴管,其特徵在於在噴管亞音速段設有兩排碘噴口(2),其口徑為Φ0.5mm,兩排碘噴口之間的距離為2mm,兩排噴口(2)與噴管喉道(1)之間的平均距離X1為3~5mm;噴管出口設計馬赫數為2.2~2.8,對應的噴管每個單元喉道寬度X2為4~6mm、噴管出口的寬度X3為10~15mm。
2.按權利要求1所述的一種以氮氣為稀釋氣的氧碘化學雷射器超音速氧碘混合噴管,其特徵在於所述兩排噴口(2)與噴管喉道(1)之間的平均距離X1的最佳值為4mm;噴管出口設計馬赫數的最佳值為2.5,對應的噴管每個單元喉道寬度X2的最佳值為5mm、噴管出口的寬度X3最佳值為13mm。
全文摘要
本發明涉及氧碘化學雷射器的超音速氧碘混合噴管,具體地說是一種以氮氣為稀釋氣的氧碘化學雷射器超音速氧碘混合噴管,在噴管亞音速段設有兩排碘噴口,其口徑為Φ0.5mm,兩排碘噴口之間的距離為2mm,兩排噴口與噴管喉道之間的平均距離X1為3~5mm;噴管出口設計馬赫數為2.2~2.8,對應的噴管每個單元喉道寬度X2為4~6mm、噴管出口的寬度X3為10~15mm。本發明通過對氧碘化學雷射器超音速噴管的全新設計,使得氮氣可以取代氦氣作為氧碘化學雷射器的稀釋氣,從而大大降低了氧碘化學雷射器的運行成本,有利於氧碘化學雷射器的工業應用。
文檔編號H01S3/02GK101079529SQ20061004669
公開日2007年11月28日 申請日期2006年5月26日 優先權日2006年5月26日
發明者房本傑 申請人:中國科學院大連化學物理研究所